Question

Un bloque de 1.5 kg se arrastra sobre una superficie horizontal rugosa por una fuerza de 60 N que actúa a 20.0° sobre la horizontal. El bloque se desplaza 5.3 m y el coeficiente de fricción cinética es de 0.300. Calcula el cambio total en la energía cinética del bloque. Sugerencia: Recuerda que el cambio de energía cinética es igual al trabajo total sobre el bloque.
AYUDA URGEEEE !

Answer 1

Utilizando la 2da Ley de Newton y Diagrama de Cuerpo Libre, las ecuaciones resultan:


∑Fx: F - Froce = m*a


∑Fy: Fnormal - m*g = 0


En dirección x:


60*cos(20°) - Fnormal*(0,3) = (1,5 kg)*(a)


En dirección y:


Fnormal = (1,5 kg) * (9,8 m/s^2)


Fnormal = 14,7 N    ; Sustituimos en la ecuac de dirección en x


a = [60*cos(20°) - (14,7 N)*(0,3)] / (1,5 kg)


a = 34,65 m/s^2   ;   aceleración que adquiere el bloque cuando es empujado


ΔEcinética = Ecfinal - Ecinicial   ; Ecinética = (1/2)*(m)*(v)^2


Al inicio del movimiento, el bloque se mantiene en reposo. Por lo tanto,  Vinicial = 0 m/s


Calculando la Vfinal cuando el bloque a recorrido 9,1 m


Vfinal = √(2)(a)(x)


Vfinal = √(2)(34,65 m/s^2)(5,3 m)


Vfinal = 19,16 m/s


Calculando la energía cinética:


ΔEcinética = (1/2)*(1,5 kg)*(19,16 m/s)^2


ΔEcinética = 275,33 Joules  ; Cambio de la energía cinética


Calculando con el trabajo, tenemos:


T = (F - Froce) * cos(20°)*(d)


T = (60 - 14,7*0,3) * cos(20°) * (5,3 m)


T = 276,85 J = ΔEcinética   ; Relativamente idéntico ambos resultados


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